一步法合成甲烷氣化爐的製作方法

2023-05-18 15:17:21 2

本發明涉及農林秸稈、生活垃圾、危險固廢及煤炭為燃料的制氣設備領域，具體而言，涉及一步法合成甲烷氣化爐。

背景技術：

1923年德國2位科學家發明了將煤合成CH4等烷烴燃料的技術。根據科學家姓名，該技術簡稱為費託合成路線。技術分2步：第一步將煤置於氣化爐內轉化為CO和H2，第二步將CO和H2送甲烷化設備，經催化合成CH4等烷烴燃料。90多年來，各國一直沿襲費託路線至今，氣化爐產出的合成氣，可燃組分主要是CO和H2，熱值≤2500kcal/m3(CH4＜6.5％)。合格天然氣熱值應＞31.4MJ/m3，通常CH4含量≥94％才能達到如此熱值，所以必須甲烷化。甲烷化投資巨大，我國已建、在建、擬建煤制天然氣項目近60個，每個項目的甲烷化在27億元-100億元以上。這麼巨大的投資不適應生物質項目，所以無生物質合成天然氣先例。

現有技術煤制天然氣必定產生酚，例如，40億m3/a煤制天然氣項目回收酚59000t/a。酚類化合物是次於二惡英的劇毒物。水中含酚6.5～9.3毫克/升時，能致魚腹腔出血死亡。含酚濃度高於100毫克/升的水流經農田，會使農作物枯死。人對酚的口服致死量為530毫克/公斤體重。

有鑑於此，特提出本發明。

技術實現要素：

本發明的第一目的在於提供一步法合成甲烷氣化爐，所述的氣化爐將生物質經各個區的處理後，產出的合成氣含有大量甲烷，其甲烷熱值佔合成氣熱值的約70％，經分子篩吸附出合成氣中的甲烷，得到熱值＞31.4MJ/m3的天然氣；使用該設備製備天然氣比現有技術煤制天然氣節省造價70％，運行成本降低50％；且因回收焦炭，爐渣併入焦炭銷售，使熱利用率由現有秸稈發電熱利用率約17％提高到71％以上，其中發電約12％，天然氣約45％，焦炭約19％，約為現有秸稈發電技術熱利用率的400％多。

為了實現本發明的上述目的，特採用以下技術方案：

一步法合成甲烷氣化爐，所述氣化爐沿其長度方向依次分為熱解區、燃燒區和缺氧區，所述熱解區分為第一熱解區和第二熱解區，所述第二熱解區靠近所述燃燒區；

所述第一熱解區設置有第一加熱裝置，所述第二熱解區設置有焦炭排放孔，所述第二熱解區設置有焦炭收集裝置；

所述燃燒區設置有輸氣系統；

所述缺氧區設置有第二加熱裝置，所述缺氧區的長度為10-50m。

申請號為201420594937.1公開了一種兜輪爐排臥式迴轉氣化爐，該氣化爐的迴轉窯內壁安裝有兜輪爐排，該爐排能將物料兜住，隨窯的迴轉將物料提起再揚落形成硫化態，使CO2與半焦充分接觸反應生成CO、CH4等組分的合成氣；申請號為201520402533.2公開了一種閃速多倉氣化爐，其長度方向依次為乾餾區、氧化區和還原區，其中乾餾區與氧化區由第一牆隔開，乾餾溫度≤400℃，乾餾產生的可燃氣翻越第一牆的速度為0.1/s，可燃氣翻越第一牆進到氧化區明火燃燒≥700℃，焚燒垃圾從400℃到700℃的時間＜0.2秒，不會產生二惡英。上述氣化爐雖然使生物質轉化為燃氣無煙氣排放，且垃圾焚燒不產生二惡英，優點寶貴，但本發明人經分析發現存在以下局限性：

第一，氣化爐乾餾區沒有明確的熱源，單靠氧化區明火輻射使乾餾區的生物質解熱，溫度不可控，乾餾效果不穩定，不能產生足夠的可燃氣流至氧化區與氣化劑混合燃燒，如同傳統焚燒法，即：氣化劑與生物質混合燃燒，而不是與生物質乾餾出的可燃氣混合燃燒，這樣，燃燒溫度會徘徊在850-950℃，而不是1050℃，溫度≤1000℃，焦油不會充分裂解，而含有大量焦油的燃氣後續處理成本過高，會導致項目不可行。

第二，氣化爐還原區的長度沒有最短尺寸限定，這會導致還原區雖能生成CH4，但CH4量不大，因為合成CH4需要一定的反應時間，還原區過短，氣體在還原區滯留時間就短，氣體中的H與焦炭中的C反應時間不夠，就不能合成大量CH4，而沒有大量CH4的合成氣，用分子篩吸附划不來，也就得不到＞31.4MJ/m3的天然氣。

第三，焦炭中的C與CO2還原反應，有個飽和平衡度問題，當爐渣含C低於20％時，C不再與CO2反應，即C+CO2＝2CO的反應式將不再能實現。實際氣化運行表明：從還原區排出的爐渣的含C量，一般為22-24％，C含量難以再降低。這種爐渣不作再處理環保不允許，進一步處理則增加投資而經濟效率划不來，陷於兩難。

鑑於此，本發明提供一步法合成甲烷氣化爐，第一熱解區設置有加熱裝置，為熱解區的生物質原料提供穩定的熱源，使熱解溫度穩定可控，熱解穩定而充分；第二熱解區設置焦炭回收裝置，使得熱解後的產物焦炭大部分排出，使焦炭成為一個產品銷售，提高熱利用率，提高經濟效益，又使含碳量約22％的爐渣可併入焦炭，爐渣成為焦炭產品銷售，使固廢零排放，可避免爐渣再處理的麻煩；燃燒區設置輸氣系統，為燃燒區的有氧燃燒提供良好的基礎；缺氧區也設置有加熱裝置，並限定了其長度，可使氣體在缺氧區滯留較長時間，確保H2、CO2與焦炭中的C充分接觸合成大量CH4，合成氣排出氣化爐後經分子篩吸附，可直接得到熱值＞31.4MJ/m3的天然氣，省掉甲烷化，制氣成本大幅降低。

如根據實際的需求，缺氧區的長度可以設置為10m、15m、20m、25m、30m、35m、40m、45m、50m等等。

優選地，所述第一熱解區為雙層筒體結構，所述第一加熱裝置包括設置在所述氣化爐的尾部的換熱裝置和管道，所述管道將所述換熱裝置製得的熱氣通入所述雙層筒體結構的間隔中。

本發明中，雙層筒體結構兩個筒壁均為金屬材料，如內筒的材質一般為不鏽鋼材質，外筒的材質一般為碳鋼材質；內筒採用金屬材質，便於熱量的傳遞。雙層筒體為懸掛固定。

本發明通過將第一熱解區設置成雙層筒體結構，將氣化爐尾部的熱量回收後通入雙筒結構之間的夾層中，用於生物質原料的加熱，節約能源，且熱源穩定可靠。

優選地，所述第一熱解區的長度為5m-20m，所述雙層筒體結構的間隔距離為5cm-50cm。

第一熱解區的長度根據處理的原料的量進行設置，如可以設置為5m、7m、10m、15m、18m、20m等等；相應地，雙層筒體結構的間隔距離也根據處理的原料量以及提供的熱氣的溫度進行相應的調整，如可以設置為5cm、10cm、15cm、20cm、25cm、35cm、40cm、50cm等等。優選地，雙層筒體之間的距離為20-30cm。

優選地，所述第一熱解區的雙層筒體的內筒內壁上設置有揚料板。揚料板為L型揚料板，揚料板焊接在內筒內壁，原料進入氣化爐熱解區後，接受雙層筒體夾層熱空氣間接傳導的熱能而加熱、熱解；原料經揚料板翻動，熱解穩定、充分、可控。熱解產物為可燃氣和焦炭，其中，焦炭的一部分，優選為約2/3經焦炭排放孔從焦炭環形罩底部的螺旋輸送機排出。

優選地，所述第二熱解區至所述缺氧區為單層筒體結構，所述單層筒體結構的內壁設置有耐火層。

通過設置耐火層，既能使氣化爐內部耐受高溫，並且還可以減少筒體外的溫度。耐火層一般通過澆注耐火材料製成，耐火材料一般採用高鋁耐火澆注料。耐火層一般厚度為15cm-30cm。

進一步地，所述焦炭收集裝置包括固定在所述第二熱解區外部的集焦環形罩，所述集焦環形罩與所述第二熱解區之間採用壓板式軟密封進行密封。

第一熱解區的熱解產物主要為可燃氣和焦炭，其中，焦炭的一部分，優選為約2/3經焦炭排放孔排出至集焦環形罩中，進而可以收集。氣化爐熱解區回收部分焦炭後，含碳量約22％的爐渣可併入焦炭銷售，整個過程無固廢排放，又大幅提高了熱利用率。

為了防止第二熱解區筒體外的溫度太高而影響密封裝置的使用壽命，還可以在第二熱解區筒體外焊接一層鋼板，壓板式密封是由一片片鋼板沿筒體外殼一圈布置成魚鱗片狀的軟密封壓板組成，壓板固定在集焦環形罩上，並與爐體上焊接的鋼板接觸。爐體轉動時，集焦環形罩固定不轉，一圈的壓板也不轉，壓板外面是一圈鋼絲緊固，有重錘緊固和螺紋拉緊2種，目的是使壓板始終緊貼爐體外殼，任其爐體迴轉，整圈的魚鱗片不轉，從而達到密封的效果。

優選地，所述集焦環形罩的底部設置有輸送機。輸送機一般採用螺旋輸送機，使得焦炭環形罩底部的焦炭通過螺旋輸送機排出，方便快捷。

優選地，所述輸氣系統包括輸氣裝置、集氣環形罩和噴風防堵裝置；

所述集氣環形罩分為兩部分，一部分固定在所述燃燒區外部，另一部分與燃燒區的筒體固定連接，所述集氣環形罩的兩部分之間通過壓板式軟密封進行密封；

所述輸氣裝置與固定在燃燒區外部的集氣環形罩連接，所述噴風防堵裝置的一端與固定在燃燒區的集氣環形罩連接，另一端可拆卸連接在所述燃燒區的筒體上，且所述噴風防堵裝置的防堵口伸入燃燒區的筒體內。

其中，輸氣系統還可以設置多個閥門，以便於控制氣體的通入量。

現有技術的噴風系統太簡單，其做法是在集氣環形罩內的迴轉窯殼體上打若干個洞，裝入不鏽鋼管，氣化劑經集氣環形罩從不鏽鋼管直接進入爐膛，但是，該設置存在以下問題：爐膛明火有時會噴出，把集氣環形罩燒毀，而且爐膛的灰渣會從不鏽鋼管進到集氣環形罩內，使之難以連續提供氣化劑而需要停爐清理。本發明採用噴氣防堵裝置，其材質既非金屬，也非陶瓷，而是次級寶石或者優質剛玉，這是因為輸氣裝置噴入的氣化劑可以是高純度氧氣，在700℃高溫下，高純度氧氣與金屬會發生氧化反應，溫度可高達2500℃，噴氣防堵裝置材質若採用金屬，容易被氧化掉；也不宜用陶瓷，因為燃燒區火焰溫度～1050℃，而噴入的氣化劑是常溫，溫差過大，陶瓷易疲勞損壞。本發明提供的噴風防堵裝置的防堵口為迷宮式設計，可防止灰渣進入噴風系統，使噴風系統經久耐用。

優選地，所述噴風防堵裝置的材質為次級寶石或優質剛玉。

優選地，所述噴風防堵裝置的防堵口採用迷宮式防堵口。

噴風防堵裝置的防堵口為迷宮式設計，氣化劑噴入爐膛，灰渣被迷宮裝置阻擋，不會漏進輸氣系統；燃燒區的筒體上打孔，每個孔對應設置一個噴風防堵裝置，噴風防堵裝置可拆卸設置在燃燒區的筒體上，若漏進灰渣，可臨時停爐，將噴風防堵裝置從爐體上拆卸，抽出噴風防堵裝置，倒掉灰渣後再裝上。一般地，噴風防堵裝置設置4-6個。

另外，集氣環形罩與噴風防堵裝置之間還可以再設置一個進氣環形罩，進氣環形罩與固定在筒體的集氣環形罩部分連接，噴風防堵裝置與進氣環形罩連接，這樣就增加了一個緩衝裝置。

優選地，所述第二熱解區至所述缺氧區的筒體內壁上沿其長度設置有爐排梗，所述爐排梗的一端埋入所述耐火層中，所述爐排梗的另一端向筒體的軸心延伸，所述爐排梗凸出所述耐火層的部分連接有揚料裝置；

所述揚料裝置為揚料板，所述揚料板為L型，所述揚料板的折角背對所述爐排梗設置。

揚料板與爐排梗可拆卸連接，一般採用螺栓連接。

另外，根據爐體的直徑及實際需要，所述筒體內壁可以設置6-16條爐排梗，每條所述爐排梗均採用耐高溫耐磨損耐酸抗衝擊好的澆注料製成。相應地，每條爐排梗上對應設置一片片揚料板，每片揚料板沿爐排梗長度方向依次設置，為了達到更好的揚落效果，所述一片片揚料板的總寬度與爐排梗等長。如長度為35m的爐排梗，按揚料板的寬度為125mm計算的話，每條爐排梗上設置28片揚料板。

本發明缺氧區設置的揚料板與爐排梗形成90°左右的兜，隨爐體的迴轉，焦炭被兜住，將其提起後再揚落下來，在爐膛形成硫化態。

現有技術的氣化爐內安裝的兜輪爐排或者T型揚料裝置，要麼材質同為高鋁耐火材料，則爐排梗與兜輪必然一體化，一旦煤塊等硬物料從迴轉窯直徑3m多的高度砸落下來，在爐膛高溫下容易將爐排梗與兜輪一起砸壞，修理難度大，整個爐排只好全部報廢；要麼揚料裝置是金屬材質，則由於金屬與高鋁耐火材料爐排梗的膨脹係數不一致，連接部位容易鬆動，且金屬揚料裝置連續在高溫下易氧化損壞。本發明選用的揚料板為剛玉材質，用剛玉螺栓與爐排梗緊固，剛玉與高鋁材質爐排梗的膨脹係數相近，緊固不易鬆動，剛玉在1740℃以下不會變形，耐疲勞和抗衝擊性能好，不易損壞，並且萬一損壞，更換方便。

優選地，所述揚料板的材質為剛玉材質。

優選地，所述揚料板每片的寬度為80-250mm，更優選為100-150mm。

缺氧區生成的合成氣可包含C1-C19烷烴，其中C1-C4烷烴常溫下為氣體，C5-C19烷烴常溫下為液體(稱焦油)。C1-C4烷烴與焦油生成所需的溫度、時間不同，為了控制C5-C19烷烴生成，促使C1-C4烷烴生成，在缺氧區設置加熱裝置，根據需要調節溫度。

優選地，所述第二加熱裝置為中高頻加熱裝置；

所述缺氧區設置2-12組中高頻加熱裝置，優選為3-8組。

中高頻是指頻率為7000-30000Hz，更優選為15000-20000Hz，通過設置2-12組該加熱裝置，使缺氧區溫度維持在650℃-950℃，優選為750℃-850℃。

中高頻加熱裝置通過在氣化爐外殼上導電滑環嵌入導電座，將交流電引入安裝在爐膛的一道道加熱裝置，發出約950℃的高溫。加熱裝置的材質為耐熱鋼，優先為鎢鉬合金。

在650℃-950℃的缺氧區環境下，焦炭中的C與H2、CO2充分接觸反應，按反應式CO2+C＝2CO、2H2O+C＝CH4+O2、2H2+C＝CH4等，生成含有大量CH4的合成氣。

缺氧區生成的產物為爐渣和合成氣，爐渣從爐尾排出落下相關排渣設備，合成氣從爐尾排出後經過沉灰室-旋風除塵器-換熱器-氣液分離器、羅茨風機而進入下道工序。

優選地，所述氣化爐還設置有用於所述氣化爐旋轉的動力裝置。

進一步地，所述氣化爐還包括前、後託輪裝置；所述氣化爐的爐殼的兩端分別活動套接有輪帶，所述爐殼的兩端通過所述輪帶支承在所述前、後託輪裝置上，所述後託輪裝置上設有擋板，所述爐殼的尾部的輪帶與所述後託輪裝置上設置的擋板滾動接觸。該結構保證氣化爐的穩固。優選地，每個託輪均設測溫裝置，測溫訊號送達中央控制室並在窯墩上設置指示表，當軸承溫度超過55℃時，應發出報警訊號，以便及時檢查處理。

進一步地，還包括傳動裝置；所述爐殼的外壁上套設有齒圈，所述傳動裝置設在所述爐殼的底部，所述齒圈和所述傳動裝置嚙合，驅動所述爐殼繞軸向轉動。

優選地，所述氣化爐還包括出料罩和進料罩；所述出料罩和進料罩分別設於爐殼的進料端和出料端。

優選地，所述氣化爐還包括前、後軟密封裝置，所述前、後密封裝置分別設在所述出料罩和進料罩與所述爐殼連接的連接處的外壁上。

為了促使物料以及生成的氣體能夠更順利地流向出料端，優選地，所述氣化爐為臥式安裝，安裝的斜度為3％-4％，所述氣化爐的旋轉速度為0.2-5r/min。

進一步地，輸氣設備輸入的氣化劑為氧含量70-99.6％的高純度純氧，或者來源於乾淨空氣和水蒸氣中的任一種。

採用本發明提供的氣化爐合成甲烷的方法，包括以下步驟：

生物質在所述熱解區熱解，得到的焦炭的一部分，優選為65％-75％排出；

熱解區的產物進入燃燒區進行有氧燃燒，所述燃燒區的溫度不小於1000℃；

燃燒區的產物進入所述缺氧區，控制所述缺氧區的溫度為650-950℃，優選為750-850℃；

所述氣化爐為臥式安裝，安裝的斜度為3％-4％，所述氣化爐的旋轉速度為0.2-5r/min。

本發明中的生物質可以為固體生物質或煤炭，在進入本發明提供的氣化爐前，生物質經破碎後烘乾至含水低於15％。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

(1)本發明提供的氣化爐，通過設計爐體各區域結構及其參數，最終在缺氧區合成大量CH4，合成氣排出氣化爐後經分子篩吸附，可直接得到熱值＞31.4MJ/m3的天然氣，省掉現有技術中的甲烷化，制氣成本大幅降低。

(2)本發明設置的噴風防堵裝置的材質為次級寶石或優質剛玉，耐用；且其防堵口採用迷宮式防堵口，防止了火焰和灰渣進入輸氣系統，使輸氣系統更經久耐用。

(3)本發明設置限定長度的缺氧區，確保合成大量CH4所需的反應時間，通過設置剛玉材質的L型揚料板，其與爐排梗可拆卸連接，使得揚料板耐疲勞和抗衝擊性能好，不易損壞，確保揚料裝置經久耐用，確保C與H2充分接觸反應而穩定地合成大量CH4。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明提供的氣化爐的示意圖；

圖2為本發明提供的燃燒區內部的結構示意圖；

附圖標記：

1-第一熱解區；2-第二熱解區；3-燃燒區；4-缺氧區；5-第一加熱裝置；6-焦炭收集裝置；7-輸氣裝置；8-噴風防堵裝置；9-第二加熱裝置；10-進料罩；11-出料罩；12-廢氣出口；13-動力裝置；14-託輪支撐裝置；101-雙層筒體結構的間隔；401-耐火層；402-爐排梗；403-揚料板；404-螺栓連接。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

圖1為本發明提供的氣化爐的示意圖。

本發明提供的氣化爐的結構如下：氣化爐沿其長度方向依次分為熱解區、燃燒區3和缺氧區4，熱解區分為第一熱解區1和第二熱解區2，第二熱解區2靠近燃燒區3；第一熱解區1設置有第一加熱裝置5，第二熱解區2設置有焦炭排放孔，第二熱解區2設置有焦炭收集裝置6；燃燒區3設置有輸氣系統；缺氧區4設置有第二加熱裝置9，缺氧區4的長度為10-50m；

進一步地，第一熱解區1為雙層筒體結構，第一加熱裝置5包括設置在氣化爐的尾部的換熱裝置和管道，管道將換熱裝置製得的熱氣通入雙層筒體結構的間隔101中；其中，第一熱解區1的長度為5-20m，雙層筒體結構的間隔101距離為5-50cm，優選為20-30cm；另外，第一熱解區1的雙層筒體的內筒內壁上設置有揚料板；

進一步地，第二熱解區2至缺氧區4為單層筒體結構，單層筒體結構的內壁設置有耐火層401；

進一步地，焦炭收集裝置6包括固定在第二熱解區2外部的集焦環形罩，集焦環形罩與第二熱解區2之間採用壓板式軟密封進行密封；集焦環形罩的底部優選設置有輸送機；

燃燒區3設置有輸氣系統，具體地，輸氣系統包括輸氣裝置7、集氣環形罩和噴風防堵裝置8；集氣環形罩分為兩部分，一部分固定在燃燒區外部，另一部分與燃燒區3的筒體固定連接，集氣環形罩的兩部分之間通過壓板式軟密封進行密封；輸氣裝置與固定在燃燒區外部的集氣環形罩連接，噴風防堵裝置8的一端與固定在燃燒區的集氣環形罩連接，另一端可拆卸連接在燃燒區3的筒體上，且噴風防堵裝置的防堵口伸入燃燒區3的筒體內。

缺氧區4設置有第二加熱裝置9，第二加熱裝置9為中高頻加熱裝置，根據溫度需求設置2-12組，中高頻加熱裝置通過在氣化爐外殼上導電滑環嵌入導電座，將交流電引入安裝在爐膛的一道道加熱裝置，加熱裝置的材質為耐熱鋼，優先為鎢鉬合金，進而使得缺氧區的溫度保持在650℃-950℃的高溫。

第二熱解區2至缺氧區4中的揚料裝置如圖2所示，筒體內壁上沿其長度設置有爐排梗402，爐排梗402的一端埋入耐火層401中，爐排梗的另一端向筒體的軸心延伸，爐排梗凸出耐火層401的部分連接有揚料板403，該揚料板為L型，揚料板的折角背對爐排梗設置；揚料板403與爐排梗402採用螺栓連接404。本發明選用揚料板403為剛玉材質，用剛玉螺栓與爐排梗緊固，剛玉與高鋁材質爐排梗的膨脹係數相近，緊固不易鬆動，剛玉在1740℃以下不會變形，耐疲勞和抗衝擊性能好，不易損壞，並且萬一損壞，更換方便。

進一步地，氣化爐還包括出料罩11和進料罩10；出料罩11和進料罩10分別設於爐體的進料端和出料端；出料罩11和進料罩10與爐體通過軟密封與爐體連接，進料罩上設置有廢氣出口12。

本發明提供的氣化爐還包括前、後託輪支撐裝置14；氣化爐的爐殼的兩端分別活動套接有輪帶，爐殼的兩端通過輪帶支承在前、後託輪裝置上，後託輪裝置上設有擋板，爐殼的尾部的輪帶與後託輪裝置上設置的擋板滾動接觸。該結構保證氣化爐的穩固。每個託輪均設測溫裝置，測溫訊號送達中央控制室並在窯墩上設置指示表，當軸承溫度超過55℃時，應發出報警訊號，以便及時檢查處理。

進一步地，氣化爐還包括動力裝置13，具體地，動力裝置13包括傳動裝置；爐殼的外壁上套設有齒圈，傳動裝置設在爐殼的底部，齒圈和傳動裝置嚙合，驅動爐殼繞軸向轉動。

本發明提供的氣化爐的工作原理如下：

臥式安裝氣化爐，安裝的斜度為3％-4％，氣化爐的旋轉速度為0.2-5r/min；

破碎後烘乾至含水低於15％的固體生物質以及煤炭，由螺旋輸送機從進料罩10送入氣化爐熱解區1。螺旋輸送機伸入進料罩10內的一端20cm-100cm沒有螺旋鉸刀，優選為40-80cm，此處燃料依靠有鉸刀段的螺旋推力擠壓進爐膛，此處燃料因為壓實而起到爐體內外密封作用。氣化爐的爐尾依次安裝有除塵裝置、換熱裝置和羅茨風機，羅茨風機的抽力使制氣系統為微負壓或微正壓工況。

燃料進氣化爐第一熱解區1後，受到雙層筒體結構的間隔101中的熱空氣間接傳導的熱能而熱解；雙層筒體的內筒內壁焊接有揚料板，燃料經揚料板翻動，熱解穩定、充分、可控；其中，雙層筒體結構的間隔101中的熱空氣來源於第一加熱裝置5，第一加熱裝置5為熱氣體進口罩，其中通入由氣化爐尾部的熱量經熱交換得到的熱空氣。

熱解產物主要為可燃氣和焦炭，經旋轉進入第二熱解區2，焦炭的一部分，優選為約2/3經焦炭排放孔從焦炭環形罩6底部的螺旋輸送機排出收集。

第二熱解區2產生的可燃氣和剩餘焦炭以及焦油，一併進入到氣化爐燃燒區3。輸氣裝置7提供的氣化劑進入集氣環形罩中，然後經噴風防堵裝置8噴入爐膛與可燃氣明火燃燒。由於可燃氣著火溫度理論上≥1200℃，所以，爐膛溫度可保持1050℃以上，焦油也全部裂解。

由於燃燒區3的溫度很高，因此，噴風防堵裝置8的材質為次級寶石或優質剛玉；噴風防堵裝置8採用迷宮式防堵口，既能防止爐膛火焰進入集氣環形罩而造成氣體的燃燒，又能防止爐膛灰塵進入集氣環形罩，防止造成氣體輸入的障礙。

燃燒區3燃燒產生的CO2、H2O(水蒸氣)與焦炭一道，隨氣化爐的迴轉進入缺氧區4。

缺氧區4內部的揚料板403的折角背對爐排梗402設置，揚料板403與爐排梗402形成90°左右的兜，隨爐體的迴轉，焦炭被兜住，被提起後再揚落下來，在爐膛形成硫化態；經多組中高頻加熱裝置的加熱，缺氧區溫度保持在650℃-950℃；在650℃-950℃環境下焦炭中的C與H2、CO2充分接觸反應，按反應式CO2+C＝2CO、2H2O+C＝CH4+O2、2H2+C＝CH4等，生成含有大量CH4的合成氣。

缺氧區4生成的產物經出料罩11排出，出料罩11與爐殼通過軟密封裝置密封；具體地，爐渣從窯尾落下相關排渣設備；氣體經過沉灰室進入旋風除塵器-換熱器-氣液分離器-羅茨風機而進入下道工序。

得到的合成氣經分子篩吸附出CH4，獲得熱值＞31.4MJ/m3的天然氣，實現一步法合成甲烷，不再需要昂貴的甲烷化設施的投資和運行成本，使煤制天然氣工程比現有技術節省造價70％，使制氣運行成本降低50％；因回收焦炭，爐渣併入焦炭銷售，使全廠熱利用率由現有秸稈發電的約17％提高到71％以上，其中發電約12％，天然氣約45％，焦炭約19％，約為現有秸稈發電技術熱利用率的400％多。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。